CN112927850B - 一种防火阻燃电缆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电线电缆技术领域，尤其是一种防火阻燃电缆及其制备方法。一种防火阻燃电缆，包括多根金属导线、填充绳、导线固定组件、导线保护层和组合式保护套，导线保护层设置于金属导线外壁；导线固定组件内填充有柔性阻燃层；金属导线和填充绳皆位于柔性阻燃层内部。本申请具有较好的阻燃防火性能、耐腐蚀性能和柔韧性，可对金属导线进行有效保护。本申请方法为：先金属导线外壁包覆导线保护层同时制备填充绳；然后采用导线固定组件固定金属导线、填充绳，且外壁套设弹性内层；再向导线固定组件内填入形成柔性阻燃层；最后弹性内层外壁依次设置耐穿刺复合网层、聚氨酯防水层、填充层、PET镀铝膜层和聚酰亚胺外层得成品。

Description

一种防火阻燃电缆及其制备方法

技术领域

本申请涉及电线电缆技术领域，尤其是涉及一种防火阻燃电缆及其制备方法。

背景技术

自从人类文明迈入电气化文明以来，电力成为了生活避不可避的部分。而作为起着电力传输作用的电缆，随着经济和科学技术的快速发展，人们的生活质量水平显著提高，人们对电缆的阻燃安全性提出了更高的要求。

授权公告号CN102855985B公开了一种无机材料高阻燃防火电缆，把包括若干根线缆和挤包在若干根线缆上的无机材料耐火层以及套在无机材料耐火层上的阻燃外套，其中每根线缆由铜导体和挤包在所述铜导体上的陶瓷硅橡胶绝缘层构成:在无机材料耐火层内填充有填充层，无机材料耐火层是由如下重量百分比的原料挤压而成:氢氧化镁:85％,蛇纹石粉:6％，碳酸镁钙:4％，硅酸钠:3％，氯化石蜡:2％。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：无机材料耐火层中的无机粉料添加量较大势必会导致电缆整体柔韧性变差，不利于电缆的安装和运输。

发明内容

为了解决现有技术柔韧性较差，不利于电缆的安装和运输的问题，第一方面，本申请目的在于提供一种防火阻燃电缆，采用如下的技术方案：

一种防火阻燃电缆，包括多根金属导线、填充绳、导线固定组件、导线保护层和组合式保护套，导线保护层设置于金属导线外壁；导线固定组件内填充有柔性阻燃层；金属导线和填充绳皆位于柔性阻燃层内部；导线固定组件设置于组合式保护套内；组合式保护套包括弹性内层、耐穿刺复合网层、填充层、PET镀铝膜层和聚酰亚胺外层，耐穿刺复合网层复合于弹性内层外壁；填充层复合于耐穿刺复合网层外壁；PET镀铝膜层复合于填充层外壁；聚酰亚胺外层复合于PET镀铝膜层外壁。

通过采用上述技术方案，导线保护层可对金属导线起到较好的阻燃保护，同时兼具较好的韧性；填充绳填使光缆的缆芯相对圆整，可保证光缆结构的稳定；导线固定组件是为了便于本申请加工形成柔性阻燃层，起到较好的阻燃保护和韧性；组合式保护套中的弹性内层较好的气密封和减震性可保证组合式保护套具有较好的减震性能和密封性；耐穿刺复合网层起到较好的耐尖锐物刺穿的效果；聚酰亚胺外层具有较好的阻燃性、绝缘性、耐热性、化学稳定性、耐磨性、耐辐射和耐溶剂，可保证组合式保护套具有较好的耐腐蚀性和机械性能；，PET镀铝膜层增强对热辐射的反射强度，在阻燃表层破碎的极端情况下，PET镀铝膜可起到较好的阻燃隔热作用，进一步地加强本申请的阻燃性能，因此，本申请具有较好的阻燃防火性能、耐腐蚀性能和柔韧性，可对金属导线进行有效保护。

优选的，所述耐穿刺复合网层是由经纬线平织而成；耐穿刺复合网层经纬密度为150-240根/10cm；耐穿刺复合网层的经纬线组成相同；耐穿刺复合网层的经线包括沿经线方向相互间隔排列的无碱玻璃纤维线和芳纶纤维线；耐穿刺复合网层背向弹性内层表面浸渍压扎形成有聚氨酯防水层。

通过采用上述技术方案，芳纶纤维线对无碱玻璃纤维线进行改性，得到了具有韧性且耐刺穿性和阻燃性较好的耐穿刺复合网层，可进一步提升本申请阻燃性和耐刺穿性能，对根金属导线的保护能力；聚氨酯防水层改善了耐穿刺复合网层的柔顺性，便于进行加工；且聚氨酯防水层还可起到防水作用。

优选的，所述弹性内层包括丁基橡胶主体和PVC包覆膜层，丁基橡胶主体内一体形成有多个空腔；相邻所述空腔之间的间距相等；丁基橡胶主体开设有与空腔连通的注入孔；空腔填充有高吸水性树脂层；PVC包覆膜层复合于丁基橡胶主体开设了注入孔的表面。

通过采用上述技术方案，均匀分布于丁基橡胶主体内的高吸水性树脂层可起到较好的阻水效果，可提升本申请对缆芯的保护能力。

优选的，所述填充层和柔性阻燃层组成相同；填充层由以下重量份的原料制备而成：100份硅橡胶液、0.5-3.0份的导电粉料、0.5-3.0份的导磁粉料、10-25份的阻燃粉料；导电粉料为200目的合金粉；导磁粉料为碳纤维、多壁碳纳米管中的一种或者两种组合；阻燃粉料为氢氧化铝、氢氧化镁、液相稀土稳定剂中的一种或者多种组合。

通过采用上述技术方案，填充层和柔性阻燃起到阻燃性能同时兼具柔韧性、抗冲击性和电磁屏蔽性能，使得本申请使用更为安全。

优选的，所述填充绳包括芯线和包覆于芯线周向的复合保护层，芯线包括以下纤维加捻而成：阻燃棉线、聚苯硫醚纤维和尼龙；复合保护层包括增强织带和PVC热缩套管层，增强织带沿芯线轴向螺旋缠绕于芯线周向；PVC热缩套管层复合于增强织带外壁；增强织带结构与耐穿刺复合网层的结构相同。

通过采用上述技术方案，阻燃棉线、聚苯硫醚纤维和尼龙制备的芯线阻燃性、耐磨性和耐腐蚀性较好，增强织带和PVC热缩套管层制备的复合保护层具有较好的耐刺穿性能，从而可对缆芯进行较好的保护。

优选的，所述导线保护层包括依次复合于金属导线外壁的聚酰亚胺薄膜层、柔性阻燃增强层、金属铝箔层、阻燃硅橡胶层、阻燃聚乙烯护套；柔性阻燃增强层包括单组分阻燃硅胶层和柔性增强网布层，柔性增强网布层一体成型于单组分阻燃硅胶层内部；柔性增强网布层的结构与耐穿刺复合网层的结构相同。

通过采用上述技术方案，聚酰亚胺薄膜层采用的是聚酰亚胺薄膜，具有较好的坚韧性、阻燃性、电绝缘性、耐辐射和耐溶剂性，可较为有效地保护铜芯线，赋予了本申请较好的坚韧性、阻燃性、耐腐蚀性和电磁屏蔽性；柔性阻燃增强层起到阻燃同时兼具较好的柔韧性；阻燃聚乙烯护套是作为阻燃保护套，起到阻燃保护，因此，可进一步保证本申请具有较好的阻燃性和耐腐蚀性同时兼具较好的柔韧性，便于进行安装和运输。

优选的，导线固定组件包括中空橡胶柱体、若干橡胶限位块和若干弧形挡板，橡胶限位块的数量和弧形挡板的数量等于金属导线的数量；橡胶限位块固定连通于中空橡胶柱体的周向；橡胶限位块均匀环绕中空橡胶柱体的中轴线设置；相邻橡胶限位块之间所成的夹角均相等；弧形挡板设置于相邻橡胶限位块之间；若干弧形挡板可拼接为几何形状为圆环柱状壳体，圆环柱状壳体的直径比括弹性内层的内经小0.1-2.0mm；中空橡胶柱体同轴一体成型有灌封主流通道；橡胶限位块一体成型有灌封支流通道；中空橡胶柱体外壁沿中空橡胶柱体轴向开设有多个与灌封主流通道连通的第一通孔；第一通孔与灌封支流通道相连通；相邻第一通孔的间距相等；橡胶限位块上下表面均开设有多个与灌封支流通道相连通的出液孔；出液孔呈点阵式分部于橡胶限位块上下表面

通过采用上述技术方案，采用导线固定组件，可高效提升本申请的加工效率。

优选的，橡胶限位块一端固定连通于中空橡胶柱体外壁；橡胶限位块另一端沿橡胶限位块长度方向一体成型有限位条；橡胶限位块另一端沿橡胶限位块长度方向一体成型有两个嵌合槽；弧形挡板一体成型有可拆卸连接于嵌合槽的橡胶连接卡条。

通过采用上述技术方案，实现了导线固定组件的可拆卸连接，提升对金属导线的固定效率，提升本申请的加工效率。

第二方面，本申请目的在于提供一种防火阻燃电缆的制备方法，采用如下的技术方案：一种防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：金属导线外壁包覆导线保护层得保护导线，同时制备填充绳；

步骤2，采用导线固定组件将步骤中的得保护导线、填充绳进行固定，导线固定组件外壁套设弹性内层；

步骤3，向导线固定组件内填入柔性阻燃料固化形成柔性阻燃层；

步骤4，弹性内层外壁包覆耐穿刺复合网层，表面浸渍压扎形成有聚氨酯防水层；

步骤5，采用灌封模具包覆于聚氨酯防水层周向，灌封模具和聚氨酯防水层之间的空隙间填充形成填充层；

步骤6，填充层外壁向外依次包覆PET镀铝膜层和聚酰亚胺外层，热处理得成品。

通过采用上述技术方案，本方法能制备得到质量较高的防火阻燃电缆。

优选的，所述灌封模具是铝合金挤出型材；灌封模具的内径与聚氨酯防水层外径之差为填充层的厚度；灌封模具包括上圆环柱体、下圆环柱体和管道连接器，上圆环柱体、下圆环柱体相互卡接形成灌封壳；管道连接器紧箍于灌封壳外壁；上圆环柱体、下圆环柱体结构相同；上圆环柱体卡接有多个相互间隔的稳定件；稳定件包括连杆和弧形块，连杆一端卡接于上圆环柱体且另一端固定连接于弧形块外壁中心；弧形块与聚氨酯防水层外壁相贴合；上圆环柱体一端连通有注入管，上圆环柱体另一端连通有观察管。

通过采用上述技术方案，可保证所制备填充层的质量同时提升整体的生产效率。

综上所述，本申请具有以下优点：

1、本申请具有较好的阻燃防火性能、耐腐蚀性能和柔韧性，可对金属导线进行有效保护。

2、本方法能制备得到质量较高的防火阻燃电缆。

附图说明

图1是本申请中实施例1的整体结构示意图。

图2是本申请中实施例1中导线保护层和金属导线的连接结构示意图。

图3是本申请中实施例1中填充绳的结构示意图。

图4是图1中A处的局部放大图。

图5是本申请中实施例1中的耐穿刺复合网层的结构示意图。

图6是本申请中实施例1中导线固定组件的结构示意图。

图7是图6中B处的局部放大图。

图8是本申请中实施例1中所用灌封模具的结构示意图。

图9是本申请中实施例1中所用灌封模具的横截面图。

图10是本申请中实施例1中所用热处理模具的横截面图。

图中，1、金属导线；10、导线保护层；101、聚酰亚胺薄膜层；102、柔性阻燃增强层；1021、双组分阻燃硅胶层；1022、柔性增强网布层；103、金属铝箔层；104、阻燃硅橡胶层；105、阻燃聚乙烯护套；2、填充绳；21、芯线；22、复合保护层；221、增强织带；222、PVC热缩套管层；3、导线固定组件；30、柔性阻燃层；31、中空橡胶柱体；311、灌封主流通道；312、第一通孔；313、限位条；314、嵌合槽；32、橡胶限位块；321、灌封支流通道；322、出液孔；323、橡胶连接卡条；33、弧形挡板；4、组合式保护套；41、弹性内层；411、丁基橡胶主体；412、PVC包覆膜层；413、空腔；414、注入孔；415、高吸水性树脂层；42、耐穿刺复合网层；420、聚氨酯防水层；421、无碱玻璃纤维线；422、芳纶纤维线；43、填充层；44、PET镀铝膜层；45、聚酰亚胺外层；46、FEP层；5、灌封模具；50、灌封壳；51、上圆环柱体；511、注入管；512、观察管；52、下圆环柱体；53、管道连接器；54、稳定件；541、连杆；542、弧形块；6、热处理模具；60、缝隙；61、上弧形壳体；62、下弧形壳体；63、连接器。

具体实施方式

以下结合附图1-10和实施例对本申请作进一步详细说明。

原料

制备例

制备例1

阻燃硅橡胶液的配制，首先称量100kg的双组份0度柔软低粘度硅胶放入反应釜中进行搅拌，搅拌转速300rpm；再向反应釜中加入1.2kg的F2A10镍包碳纤维、0.8kg Ni6035WCZJ55T镍基合粉、6kg氢氧化铝、4.5kg氢氧化镁、1.5kg液相稀土稳定剂RE120，温度为4.0℃，转速500rpm下，搅拌20min备用。

制备例2

耐穿刺复合网的制备：选用芳纶纤维线为400D芳纶长丝线，无碱玻璃纤维线为九江嘉石新材料有限责任公司采购的无碱玻璃纤维线，将400D芳纶长丝线和无碱玻璃纤维线分别作为经纬线，采用喷气织机平织为经线密度100根/10cm，纬线密度100根/10cm的耐穿刺复合网。

制备例3

填充绳的制备：先采用32支阻燃腈纶棉纱、240D锦纶纱、聚苯硫醚纤维加捻成为粗纱；再采用粗纱捻合为填充芯线；再在填充芯线外壁螺旋缠绕一圈制备例2中的耐穿刺复合网，耐穿刺复合网首尾相接处涂覆制备例1中的阻燃硅橡胶液进行粘接固定得半成品填充绳，最后将PVC热缩套管套设于半成品填充绳外壁，加热使得PVC热缩套管热缩得到填充绳。

制备例4

阻燃硅橡胶液的配制，首先称量100kg的双组份0度柔软低粘度硅胶放入反应釜中进行搅拌，搅拌转速300rpm；再向反应釜中加入1.2kg的F2A10镍包碳纤维、0.8kg Ni6035WCZJ55T镍基合粉、0.5kg的多壁碳纳米管、6kg氢氧化铝、4.5kg氢氧化镁、1.5kg液相稀土稳定剂RE120，温度为4.0℃，转速500rpm下，搅拌20min备用。

实施例

实施例1

参照图1，为本申请公开的一种防火阻燃电缆，包括三根金属导线1、填充绳2、导线固定组件3、组合式保护套4，每根金属导线1皆为铜线且外壁皆复合有导线保护层10。导线固定组件3内填充制备例1中的阻燃硅橡胶液形成有柔性阻燃层30，填充绳2和金属导线1皆位于柔性阻燃层30内部。导线固定组件3设置于组合式保护套4内，组合式保护套4起到阻燃耐腐蚀作用同时兼具柔韧性。

参照图2，导线保护层10是用于保证金属导线1，具有较好的阻燃性、隔水性同时兼具柔韧性。导线保护层10的具体为：导线保护层10包括依次复合于金属导线1外壁的聚酰亚胺薄膜层101、柔性阻燃增强层102、金属铝箔层103、阻燃硅橡胶层104、阻燃聚乙烯护套105。聚酰亚胺薄膜层101为耐电晕聚酰亚胺薄膜，金属铝箔层103为6微米的铝箔，阻燃硅橡胶层104是采用制备例1中的阻燃硅橡胶液形成的，阻燃聚乙烯护套105是以阻燃聚乙烯为挤出料，采用挤出机复合于阻燃硅橡胶层104外壁的。柔性阻燃增强层102包括双组分阻燃硅胶层1021和柔性增强网布层1022，柔性增强网布层1022一体成型于双组分阻燃硅胶层1021内部。双组分阻燃硅胶层1021是采用制备例1中的阻燃硅橡胶液形成的，柔性增强网布层1022采用的是制备例2中的耐穿刺复合网。柔性阻燃增强层102的制备：先在聚酰亚胺薄膜层101外壁涂覆制备例1中的阻燃硅橡胶液，再包覆一圈制备例2中的耐穿刺复合网，待阻燃硅橡胶液固化后在耐穿刺复合网外表面涂覆制备例1中的阻燃硅橡胶液，固化得柔性阻燃增强层102。

参照图3，填充绳2是为了使光缆的缆芯相对圆整，可保证光缆整体结构的稳定。填充绳2包括芯线21和包覆于芯线21周向的复合保护层22。芯线21包括以下纤维加捻而成：阻燃棉线、聚苯硫醚纤维和尼龙66。阻燃棉线为32支阻燃腈纶棉纱、尼龙66为240D锦纶纱、聚苯硫醚纤维为采购于铜陵祥润纺织有限责任公司的聚苯硫醚纤维纱。复合保护层22包括增强织带221和PVC热缩套管层222，增强织带221是采用制备例2中的耐穿刺复合网；PVC热缩套管层222是PVC热缩套管套。增强织带221沿芯线21轴向螺旋缠绕于芯线21周向；PVC热缩套管层222复合于增强织带221外壁。填充绳2的制备见制备例2。

参照图4，组合式保护套4包括弹性内层41，弹性内层41外壁向外依次复合有耐穿刺复合网层42、填充层43、PET镀铝膜层44和聚酰亚胺外层45。弹性内层41是采用丁基橡胶模注制备的，起到减震阻水的作用；耐穿刺复合网层42为制备例2中的耐穿刺复合网，起到防刺穿和阻燃的作用；填充层43起到填充作用同时整体的阻燃性，是采用制备例1中的阻燃硅橡胶液固化形成的；PET镀铝膜层44为PET镀铝膜自身柔软可起到增强阻燃性的作用；聚酰亚胺外层45为聚酰亚胺模起到外层保护的作用。为了整体增强耐腐蚀性，聚酰亚胺外层45复合成有FEP层46。

参照图1，弹性内层41包括丁基橡胶主体411和PVC包覆膜层412，PVC包覆膜层412复合于丁基橡胶主体411表面。PVC包覆膜层412为河间市中原塑料编织厂的0.05mm的PVC贴体膜。丁基橡胶主体411是采用丁基橡胶进行模具注塑形成的，丁基橡胶主体411内部一体形成有多个空腔413，相邻空腔413之间的间距相等。空腔413填充有高吸水性树脂层415。为了便于高吸水性树脂的填充，丁基橡胶主体411开设有与每个空腔413连通的注入孔414。PVC包覆膜层412复合于丁基橡胶主体411开设了注入孔414的表面。

参照图4和图5，耐穿刺复合网层42是由经纬线平织而成耐穿刺复合网机织布，耐穿刺复合网具体制备参见制备例2。耐穿刺复合网层42经纬密度为150-240根/10cm。耐穿刺复合网层42的经纬线组成相同，以耐穿刺复合网层42为例，耐穿刺复合网层42的经线包括沿经线方向相互间隔排列的无碱玻璃纤维线421和芳纶纤维线422，芳纶纤维线422为400D芳纶长丝线。为了提升整体的阻水性，耐穿刺复合网层42背向弹性内层41表面浸渍压扎水性聚氨酯防水涂料形成有聚氨酯防水层420。聚氨酯防水层420制备为：将制备例2的耐穿刺复合网浸没于水性聚氨酯防水涂料中用扎车进行三次浸渍压，待水性聚氨酯防水涂料固化形成聚氨酯防水层420。

参照图6，柔性阻燃层30的制备需要用到导线固定组件3。导线固定组件3的具体结构为：导线固定组件3包括中空橡胶柱体31、三个橡胶限位块32和三个弧形挡板33，中空橡胶柱体31、三个橡胶限位块32和三个弧形挡板33三者都是采用丁基橡胶进行模具注塑制备的。橡胶限位块32沿中空橡胶柱体31轴向用胶水固定连通于中空橡胶柱体31的周向，相邻橡胶限位块32之间所成的夹角均120°。弧形挡板33设置于相邻橡胶限位块32之间，三个弧形挡板33可拼接为几何形状为圆环柱状壳体，圆环柱状壳体的直径比括弹性内层41的内经小0.5mm。

参照图6和图7，导线固定组件3在起到固定填充绳2和金属导线1同时还起到作为填充介质流通管的作用，将制备例1中的阻燃硅橡胶液填充入相邻橡胶限位块32之间形成柔性阻燃层30。中空橡胶柱体31同轴一体成型有灌封主流通道311。橡胶限位块32一体成型有灌封支流通道321。中空橡胶柱体31外壁沿中空橡胶柱体31轴向开设有多个与灌封主流通道311连通的第一通孔312，第一通孔312与灌封支流通道321相连通且相邻第一通孔312的间距相等。橡胶限位块32上下表面均开设有多个与灌封支流通道321相连通的出液孔322，阻燃硅橡胶液通过灌封主流通道311、灌封支流通道321、出液孔322充入相邻橡胶限位块32之间形成柔性阻燃层30。为了阻燃硅橡胶液填充效率，出液孔322呈点阵式分部于橡胶限位块32上下表面。

参照图6和图7，弧形挡板33是可拆卸连接于橡胶限位块32的，便于进行生产加工。具体结构为：橡胶限位块32一端固定连通于中空橡胶柱体31外壁，橡胶限位块32另一端沿橡胶限位块32长度方向一体成型有限位条313。限位条313位于橡胶限位块32另一端面直线处，限位条313上表面与弧形挡板33上表面平齐。橡胶限位块32另一端沿橡胶限位块32长度方向一体成型有两个嵌合槽314，两个嵌合槽314分别位于橡胶限位块32两侧且关于橡胶限位块32呈对称。弧形挡板33一体成型有橡胶连接卡条323，橡胶连接卡条323可卡接于嵌合槽314内。

参照图8，本申请制备过程填充层43时需要用到灌封模具5。灌封模具5是铝合金挤出型材，灌封模具5的内径与聚氨酯防水层420外径之差为填充层43的厚度。

参照图8和图9，灌封模具5包括上圆环柱体51、下圆环柱体52和管道连接器53，管道连接器53采用MF多功能管道连接器。上圆环柱体51、下圆环柱体52相互卡接形成灌封壳50，复合了聚氨酯防水层420的电缆同轴固定于灌封壳50内。为了防止注入阻燃硅胶液时上圆环柱体51、下圆环柱体52脱模，管道连接器53紧箍于灌封壳50外壁。

参照图8和图9，上圆环柱体51、下圆环柱体52结构相同。以上圆环柱体51为例，上圆环柱体51卡接有多个相互间隔的稳定件54。相邻稳定件54的间距控制在40-60cm。稳定件54包括连杆541和弧形块542，连杆541和弧形块542采用丁苯橡胶制备的。连杆541一端卡接于上圆环柱体51内壁便于模具组装和脱模，另一端胶水固定连接于弧形块542外壁中心。弧形块542的内径等于与聚氨酯防水层420的外径，使得弧形块542贴合于聚氨酯防水层420外壁相贴合，实现了复合了聚氨酯防水层420的电缆同轴固定于灌封壳50内。上圆环柱体51一端周向连通有注入管511，注入管511用于注入制备例1中的阻燃硅胶液液于灌封壳50和聚氨酯防水层420之间。上圆环柱体51另一端周向连通有观察管512，当观察到观察管512内充满阻燃硅胶液时，停止阻燃硅胶液的加入。

参照图10，本申请在进行热处理时需要用到热处理模具6。热处理模具6是由上弧形壳体61、下弧形壳体62和连接器63构成，上弧形壳体61、下弧形壳体62的内径等于FEP层46的外径，热处理模具6可贴合于FEP层46外壁，上弧形壳体61、下弧形壳体62之间形成了缝隙60，连接器63采用MF多功能管道连接器，紧箍于上弧形壳体61、下弧形壳体62外壁。由此，通过连接器63可调节缝隙60的大小。

本申请的一种防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：金属导线1复合导线保护层10；

步骤1.1：金属导线1周向包覆一圈耐电晕聚酰亚胺薄膜，耐电晕聚酰亚胺薄膜首尾相接形成聚酰亚胺薄膜层101；

步骤1.2：在聚酰亚胺薄膜层101外壁涂覆制备例1中的阻燃硅橡胶液，再包覆一圈制备例2中的耐穿刺复合网待阻燃硅橡胶液固化后在耐穿刺复合网外表面涂覆制备例1中的阻燃硅橡胶液，固化得柔性阻燃增强层102；

步骤1.3：柔性阻燃增强层102外壁包覆一圈6微米的铝箔，铝箔首尾相接处涂覆制备例1中的阻燃硅橡胶液加以固定形成金属铝箔层103；

步骤1.4：金属铝箔层103涂覆三次制备例1中的阻燃硅橡胶液固化后再次涂覆三次制备例1中的阻燃硅橡胶液待其固化，重复三次得到阻燃硅橡胶层104，得到半成品；

步骤1.5：采用挤出机将阻燃聚乙烯料挤出复合于步骤1.4中的半成品外壁，阻燃聚乙烯为莱州盛沂宁商贸有限公司的阻燃级聚乙烯颗粒，得到复合了导线保护层10的成品金属导线。

步骤2：将步骤1.5中的成品金属导线填至于导线固定组件3的橡胶限位块32之间，同时将两根制备例3中的填充绳填充于橡胶限位块32之间，填充绳与橡胶限位块32和成品金属导线相接处，且与弧形挡板33内壁相切；

步骤3：将弧形挡板33的橡胶连接卡条323卡接于橡胶限位块32的嵌合槽314内，从而将步骤2中的成品金属导线和制备例3中的填充绳皆填设于橡胶限位块32之间，此时，三个弧形挡板33拼接为几何形状为圆环柱状壳体，圆环柱状壳体的直径比括弹性内层41的内经小0.5mm；

步骤4：将步骤3中所得电缆外壁套设弹性内层41，对线缆一端进行封堵，另一端连接输入料管，将制备例1中的阻燃硅胶液通过输入料管、灌封主流通道311、灌封支流通道321、出液孔322充入相邻橡胶限位块32之间，控制阻燃硅胶填入量，使得弧形挡板33发生形变与弹性内层41相抵接，室温固化，导线固定组件3内形成柔性阻燃层30；

步骤5：制备例2中的中的耐穿刺复合网浸没于于水性聚氨酯防水涂料中用扎车进行三次浸渍压，待水性聚氨酯防水涂料固化形成带有聚氨酯防水层420的耐穿刺复合网层42，弹性内层41外壁涂覆一层制备例1中的阻燃硅胶液，将带有聚氨酯防水层420的耐穿刺复合网层42包覆于弹性内层41外壁；

步骤6：上圆环柱体51和下圆环柱体52内组装上稳定件54，将上圆环柱体51和下圆环柱体52卡接套设于步骤5电缆的周向，此时，弧形块542贴合于聚氨酯防水层420外壁相贴合，管道连接器53紧箍于灌封壳50外壁，完成灌封模具5的组成，实现了复合了聚氨酯防水层420的电缆同轴固定于灌封壳50内；

步骤7：通过注入管511向聚氨酯防水层420和灌封模具5之间注入制备例1中的阻燃硅胶液，直到观察管512内充满阻燃硅胶液时，停止阻燃硅胶液的加入，室温固化12h，旋送拆卸管道连接器53，拆卸上圆环柱体51和下圆环柱体52，使得聚氨酯防水层420外壁复合了填充层43，；

步骤8：步骤7的电缆外壁包覆一圈PET镀铝膜，PET镀铝膜首尾相接处涂覆制备例1中的阻燃硅胶液，使得填充层43外壁复合了PET镀铝膜层44；

步骤9：步骤8的电缆外壁涂覆一层制备例1中的阻燃硅胶液液，包覆一圈聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜首尾处有部分相重合，首尾相重合处采用超声波焊接在一起，使得PET镀铝膜层44外壁复合了聚酰亚胺外层45；

步骤10：采用挤出机在聚酰亚胺外层45外壁挤出复合一层FEP薄层形成FEP层46，原料采购于美国杜邦DuPont Teflon FEP 9495；

步骤11：FEP层46外壁组装上热处理模具6，调节连接器63，上弧形壳体61、下弧形壳体6紧贴合于FEP层46外壁，在80℃下进行30min的热处理得成品电缆。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：阻燃硅胶液替换成制备例4中的阻燃硅胶液。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于：将PET镀铝膜层44替换为株洲龙港玻纤有限公司的玻纤铝箔布。

性能检测试验

1、阻燃性测试：按照IEC60332-3进行测试。

2、气体酸度测量：按照IEC60754-1进行测量。

3、烟密度测量：按照IEC 61034-1进行测量。

4、氧指数测量：按照ISO4589-2进行测量。

5、抗弯折测试：按照JIS C 3005:2000(JCMA)《橡胶或塑料绝缘电线和电缆的试验方法》中4.27.1护套软点缆a圆电缆方法进行得测试，其中r为150mm，l为200mm。

检测方法

表1是实施例1-3的测试参数

结合实施例1-3并结合表1可以看出，本申请中制备的电缆符合IEC60332-3标准，氧指数大于40.0％；气体酸度小于5mg/g符合IEC60754-1标准，烟密度大于60％符合IEC61034-1标准；抗弯折性在4.27.1护套软点缆a圆电缆方法测试下无破损、断裂且无断线。

抗弯折最大强度测试：按照JIS C 3005:2000(JCMA)《橡胶或塑料绝缘电线和电缆的试验方法》中4.27.1护套软点缆a圆电缆方法进行得测试，检查试样有无损坏或裂纹，同时检查各线芯在固定点和穿线点处导体单线的断线根数，若无损坏或裂纹，无断线则，再次按照JIS C 3005:2000(JCMA)《橡胶或塑料绝缘电线和电缆的试验方法》中4.27.1护套软点缆a圆电缆方法进行得测试，直到观察到测试电缆出现损坏或裂纹或断线，记录测试次数。

表2是实施例1-3的抗弯折最大强度测试参数

结合实施例1-3并结合表2可以看出，本申请中制备的电缆抗弯折性能较好优于市售电缆。

综上所述，本申请具有较好的阻燃性和柔韧性，阻燃性符合IEC60332-3标准，氧指数最大46.2％，4.27.1护套软点缆a圆电缆方法测试下无破损、断裂且无断线。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防火阻燃电缆，其特征在于：包括多根金属导线（1）、填充绳（2）、导线固定组件（3）、导线保护层（10）和组合式保护套（4），导线保护层（10）设置于金属导线（1）外壁；导线固定组件（3）内填充有柔性阻燃层（30）；金属导线（1）和填充绳（2）皆位于柔性阻燃层（30）内部；导线固定组件（3）设置于组合式保护套（4）内；组合式保护套（4）包括弹性内层（41）、耐穿刺复合网层（42）、填充层（43）、PET镀铝膜层（44）和聚酰亚胺外层（45），耐穿刺复合网层（42）复合于弹性内层（41）外壁；填充层（43）复合于耐穿刺复合网层（42）外壁；PET镀铝膜层（44）复合于填充层（43）外壁；聚酰亚胺外层（45）复合于PET镀铝膜层（44）外壁；所述耐穿刺复合网层（42）是由经纬线平织而成；耐穿刺复合网层（42）经纬密度为150-240根/10cm；耐穿刺复合网层（42）的经纬线组成相同；耐穿刺复合网层（42）的经线包括沿经线方向相互间隔排列的无碱玻璃纤维线（421）和芳纶纤维线（422）；耐穿刺复合网层（42）背向弹性内层（41）表面浸渍压扎形成有聚氨酯防水层（420）；所述弹性内层（41）包括丁基橡胶主体（411）和PVC包覆膜层（412），丁基橡胶主体（411）内一体形成有多个空腔（413）；相邻所述空腔（413）之间的间距相等；丁基橡胶主体（411）开设有与空腔（413）连通的注入孔（414）；空腔（413）填充有高吸水性树脂层（415）；PVC包覆膜层（412）复合于丁基橡胶主体（411）开设了注入孔（414）的表面；所述填充层（43）和柔性阻燃层（30）组成相同；填充层（43）由以下重量份的原料制备而成：100份硅橡胶液、0.5-3.0份的导电粉料、0.5-3.0份的导磁粉料、10-25份的阻燃粉料；导电粉料为200目的合金粉；导磁粉料为碳纤维、多壁碳纳米管中的一种或者两种组合；阻燃粉料为氢氧化铝、氢氧化镁、液相稀土稳定剂中的一种或者多种组合。

2.根据权利要求1所述的一种防火阻燃电缆，其特征在于：所述填充绳（2）包括芯线（21）和包覆于芯线（21）周向的复合保护层（22），芯线（21）是由以下纤维加捻而成：阻燃棉线、聚苯硫醚纤维和尼龙66；复合保护层（22）包括增强织带（221）和PVC热缩套管层（222），增强织带（221）沿芯线（21）轴向螺旋缠绕于芯线（21）周向；PVC热缩套管层（222）复合于增强织带（221）外壁；增强织带（221）结构与耐穿刺复合网层（42）的结构相同。

3.根据权利要求1所述的一种防火阻燃电缆，其特征在于：所述导线保护层（10）包括依次复合于金属导线（1）外壁的聚酰亚胺薄膜层（101）、柔性阻燃增强层（102）、金属铝箔层（103）、阻燃硅橡胶层（104）、阻燃聚乙烯护套（105）；柔性阻燃增强层（102）包括双组分阻燃硅胶层（1021）和柔性增强网布层（1022），柔性增强网布层（1022）一体成型于双组分阻燃硅胶层（1021）内部；柔性增强网布层（1022）的结构与耐穿刺复合网层（42）的结构相同。

4.根据权利要求1所述的一种防火阻燃电缆，其特征在于：所述导线固定组件（3）包括中空橡胶柱体（31）、若干橡胶限位块（32）和若干弧形挡板（33），橡胶限位块（32）的数量和弧形挡板（33）的数量等于金属导线（1）的数量；橡胶限位块（32）固定连通于中空橡胶柱体（31）的周向；橡胶限位块（32）均匀环绕中空橡胶柱体（31）的中轴线设置；相邻橡胶限位块（32）之间所成的夹角均相等；弧形挡板（33）设置于相邻橡胶限位块（32）之间；若干弧形挡板（33）可拼接为几何形状为圆环柱状壳体，圆环柱状壳体的直径比弹性内层（41）的内经小0.1-2.0mm；中空橡胶柱体（31）同轴一体成型有灌封主流通道（311）；橡胶限位块（32）一体成型有灌封支流通道（321）；中空橡胶柱体（31）外壁沿中空橡胶柱体（31）轴向开设有多个与灌封主流通道（311）连通的第一通孔（312）；第一通孔（312）与灌封支流通道（321）相连通；相邻第一通孔（312）的间距相等；橡胶限位块（32）上下表面均开设有多个与灌封支流通道（321）相连通的出液孔（322）；出液孔（322）呈点阵式分部于橡胶限位块（32）上下表面。

5.根据权利要求4所述的一种防火阻燃电缆，其特征在于：所述橡胶限位块（32）一端固定连通于中空橡胶柱体（31）外壁；橡胶限位块（32）另一端沿橡胶限位块（32）长度方向一体成型有限位条（313）；橡胶限位块（32）另一端沿橡胶限位块（32）长度方向一体成型有两个嵌合槽（314）；弧形挡板（33）一体成型有可拆卸连接于嵌合槽（314）的橡胶连接卡条（323）。

6.权利要求1-5中任一项所述的一种防火阻燃电缆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：金属导线（1）外壁包覆导线保护层（10）得保护导线，同时制备填充绳（2）；

步骤2，采用导线固定组件（3）将步骤1中的保护导线、填充绳（2）进行固定，导线固定组件（3）外壁套设弹性内层（41）；

步骤3，向导线固定组件（3）内填入柔性阻燃料固化形成柔性阻燃层（30）；

步骤4，弹性内层（41）外壁包覆耐穿刺复合网层（42），表面浸渍压扎形成有聚氨酯防水层（420）；

步骤5，采用灌封模具（5）包覆于聚氨酯防水层（420）周向，灌封模具（5）和聚氨酯防水层（420）之间的空隙间填充形成填充层（43）；

步骤6，填充层（43）外壁向外依次包覆PET镀铝膜层（44）和聚酰亚胺外层（45），热处理得成品。

7.根据权利要求6所述的一种防火阻燃电缆的制备方法，其特征在于：所述灌封模具（5）是铝合金挤出型材；灌封模具（5）的内径与聚氨酯防水层（420）外径之差为填充层（43）的厚度；灌封模具（5）包括上圆环柱体（51）、下圆环柱体（52）和管道连接器（53），上圆环柱体（51）、下圆环柱体（52）相互卡接形成灌封壳（50）；管道连接器（53）紧箍于灌封壳（50）外壁；上圆环柱体（51）、下圆环柱体（52）结构相同；上圆环柱体（51）卡接有多个相互间隔的稳定件（54）；稳定件（54）包括连杆（541）和弧形块（542），连杆（541）一端卡接于上圆环柱体（51）且另一端固定连接于弧形块（542）外壁中心；弧形块（542）与聚氨酯防水层（420）外壁相贴合；上圆环柱体（51）一端连通有注入管（511），上圆环柱体（51）另一端连通有观察管（512）。

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